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系統識別號 U0002-3107200714304600
中文論文名稱 掌性單糖與其專一性篩選之DNA鍵結研究
英文論文名稱 The binding study of chiral monosaccharides and specific DNA aptamers
校院名稱 淡江大學
系所名稱(中) 化學學系碩士班
系所名稱(英) Department of Chemistry
學年度 95
學期 2
出版年 96
研究生中文姓名 吳怡雅
研究生英文姓名 Yi-Ya Wu
學號 694170282
學位類別 碩士
語文別 中文
口試日期 2007-06-01
論文頁數 70頁
口試委員 指導教授-施增廉
指導教授-鄭建中
委員-吳俊弘
中文關鍵字 適體  試管篩選法  鍵結  凝膠位移分析法 
英文關鍵字 binding  SELEX  GMSA  aptamer 
學科別分類 學科別自然科學化學
中文摘要 醣類在細胞辨識、病毒感染及訊息傳導扮演十分重要的角色。醣類結構的定序,仍是具挑戰性研究主題之一。本論文藉由辨識、分析其基本的單糖結構組成,將其結果進ㄧ步的應用於醣類定序分析。在單糖上的羥基(-OH)之氫鍵和掌性結構之差異的前提下,藉SELEX(Systematic Evolution of Ligands by Exponential Enrichment)技術,專一性地篩選出特定DNA序列後,再進ㄧ步的研究DNA與單糖間的鍵結作用。本實驗以D-葡萄糖、D-甘露糖、D-半乳糖為研究目標,分析其與篩選出之DNA序列的鍵結。分別利用表面薄膜共振技術(Surface Plasmon Resonance)、凝膠移位分析法(Gel Mobility Shift Assay)、DNA熱變性曲線分析(Thermal Denaturation),研究其鍵結強弱。由凝膠移位分析法結果顯示適體會與單糖衍生物鍵結形成一複合物,且不受環境之pH值、離子強度及反應溫度所影響。由DNA熱變性曲線分析結果,證實有鍵結而造成曲線位移的現象。本研究結果說明DNA分子確實會與醣類作用。未來可望建立能辨識不同單糖的DNA序列資料庫,做為分析醣類序列的新方法,對DNA藥物及生物感測器的研發有相當大的發展潛力。
英文摘要 Oligosaccharides sequence analysis is still a challenge topic of Glycobiology study. This study the binding of monosaccharides and aptamer which determined by SELEX (Systematic Evolution of Ligands by Exponential enrichment). With D-glucose, D-mannose, D-galactose as target molecular, To study the binding affinity between different monosaccharides and aptamer utilized SPR (Surface Plasmon Resonance) technology, GMSA (Gel Mobility Shift Assay), and Thermal Denaturation, respectively. From GMSA results, it’s found that the aptamer binding with the modified monosaccharides to form a complex. The interaction is not influenced by pH, ionic strength and temperature. It is also found that melting temperature curve shift in the result of Thermal Denaturation analysis. This result shows a evidence that binding of aptamer and monosaccharides. Can be expected to set up an DNA sequence database of distinguishing different monosaccharides in the future, make it for the new method of the Saccharides sequence analysis.
論文目次 中文摘要…………………………………………………Ⅰ
Abstract …………………………………………………Ⅱ
目錄…………………………………………………………Ⅳ
圖表目錄……………………………………………………Ⅴ
符號與縮寫表………………………………………………Ⅷ
第一章 緒論
1-1前言……………………………………………………1
1-2 醣類簡介
1-2-1醣類基本結構及定序之困難性………………………2
1-2-2 醣類在生物體內之重要性…………………………3
1-2-3 醣類定序方法………………………………………4
1-2 試管篩選法簡介
1-2-1 試管篩選法基本概念………………………………5
1-2-2 分子與適體間鍵結之鍵結作用力…………………6
1-2-3 適體感測器之應用與發展…………………………7
1-3 目標分子與適體間鍵結探討
1-3-1 鍵結研究方法之簡介……………………………7
第二章 實驗材料與方法
2-1 實驗材料……………………………………………………10
2-1-1 儀器設備………………………………………………12
2-1-2 藥品……………………………………………………13
2-1-3 試劑製備………………………………………………14
2-2 實驗步驟與方法
2-2-1 SELEX流程簡介……………………………………16
2-2-2 表面薄膜共振感應器之偵測…………………………17
2-2-3 凝膠移位分析………………………………………….21
2-2-4 DNA熱變性曲線分析……………………………………22
第三章 結果與討論
3-1 表面薄膜共振感應器………………………………………23
3-1-1 單糖固化條件與結果……………………………………24
3-1-2 ConA之鍵結測試………………………………………26
3-1-3 適體-Xglc25之鍵結測試………………………………27
3-2 凝膠移位分析…………………………………………………28
3-2-1 作用分子的確立…………………………………………29
3-2-2 反應條件之調控與影響…………………………………30
3-2-3 適體序列與結構之影響……………………………………31
3-3 DNA熱變性曲線分析
3-3-1 紫外光-可見光光譜圖差異分析…………………………33
第四章 結論……………………………………………………35
參考文獻……………………………………………………………36

圖表目錄
表 3-1 BIAcore晶片種類一覽……………………………………38
圖 1-1 六個碳的α-D-醛糖彼此間的立體化學關係………………2
圖 1-2 細胞表面的醣類分佈………………………………………4
圖 1-3 試管篩選法概念示意圖…………………………………5
圖 1-4 FMN及其適體之鍵結作用力示意圖………………………6
圖 1-5 SPR原理圖及共振角度示意圖……………………………8
圖 1-6 BIAcore之感應圖…………………………………………9
圖2-1 SELEX流程示意圖…………………………………………16
圖 2-1 C1晶片表面反應示意圖………………………………17
圖 2-2 形成聚丙烯醯胺凝膠簡單示意圖………………………21
圖 3-1 ConA鍵結失敗可能原因示意圖………………………27
圖 3-2 凝膠移位分析原理示意圖………………………………29
圖 3-3 作用分子分析示意圖……………………………………30
圖 3-4 DNA熱變性曲線圖…………………………………………33
圖 3-5 Biacore固化條件-pH值測試結果………………………39
圖 3-6 Biacore固化條件-流速測試結果………………………40
圖 3-7 Biacore固化條件-D-葡萄糖濃度測試結果………………41
圖 3-8 D-葡萄糖衍生物固化結果………………………………42
圖 3-9 刀豆素A之鍵結測試結果………………………………43
圖 3-10 Xglc25鍵結測試結果…………………………………44
圖 3- 11 BIAcore之RU變化反推演算過程………………………45
圖 3-12 FXglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試………………46
圖 3-13 離子強度對FXglc25與D-葡萄糖之鍵結測試影響………47
圖 3-14 FYglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試……………48
圖 3-15 FZglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試……………49
圖 3-16 FSglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試……………50
圖 3-17 FRglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試……………51
圖 3-18 FTglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試……………52
圖 3-19 FQglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試……………53
圖 3-20 FWglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試……………54
圖 3-21 FUglc25 與不同濃度之D-葡萄糖鍵結測試……………55
圖 3-22 FWglc25 與不同濃度之D-葡萄糖衍生物鍵結測試……56
圖 3-23 pH值對鍵結之影響……………………………………57
圖 3-24 反應溫度對鍵結之影響………………………………58
圖 3-25 離子強度對鍵結之影響………………………………59
圖 3-26 FXglc25鍵結測試……………………………………60
圖 3-27 FTglc25鍵結測試……………………………………61
圖 3-28 FSglc25鍵結測試……………………………………62
圖 3-29 FUglc25鍵結測試……………………………………63
圖 3-30 FQglc25鍵結測試…………………………64
圖 3-31 FRglc25鍵結測試…………………………65
圖 3-32 FYglc25鍵結測試…………………………………………66
圖 3-33 FZglc25鍵結測試…………………………………………67
圖 3-34 適體序列與電泳數據連結圖………………………………68
圖 3-35 Yglc25與Glc-S-NH2作用20~100 ℃之熱變性曲線………69
圖 3-36 Yglc25與Glc-S-NH2作用20~40 ℃之熱變性曲線………70
參考文獻 參考文獻
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